JP2011224815A - Injection molding machine and injection molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のキャビティを有する金型を用いて射出成形を行なう射出成形装置及び射出成形方法に関する。 The present invention relates to an injection molding apparatus and an injection molding method for performing injection molding using a mold having a plurality of cavities.
従来、溶融樹脂の充填量や形状が異なる複数のキャビティを有する金型を用い、選択した複数のキャビティにおいて射出成形を行なう技術として、例えば、特許文献1に開示されているものがある。
特許文献1に開示されている技術は、選択した複数のキャビティにおいて射出成形を行なう際に、一つのキャビティへの射出充填・保圧が完了して、次のキャビティへの射出充填を開始する時点で、射出開始時における射出スクリュの位置補正を行なうものである。
Conventionally, as a technique for performing injection molding in a plurality of selected cavities using a mold having a plurality of cavities having different filling amounts and shapes of molten resin, for example, there is one disclosed in Patent Document 1.
In the technique disclosed in Patent Document 1, when injection molding is performed in a plurality of selected cavities, injection filling / holding pressure into one cavity is completed and injection filling into the next cavity is started. Thus, the position correction of the injection screw at the start of injection is performed.
ここで、特許文献1に開示されている技術では、射出シリンダ内において、複数のキャビティに充填する溶融樹脂の量に応じた移動量で射出スクリュを後退させることにより、複数のキャビティに充填する量の溶融樹脂材料を一括して計量・可塑化している。そして、射出シリンダ内において、各キャビティに充填する溶融樹脂の量に応じた移動量で射出スクリュを前進させることにより、溶融樹脂材料を一括して計量・可塑化した溶融樹脂を、複数のキャビティへ順番に射出充填している。 Here, in the technique disclosed in Patent Document 1, in the injection cylinder, the amount filled into the plurality of cavities by retreating the injection screw by the moving amount corresponding to the amount of the molten resin filled into the plurality of cavities. All molten resin materials are weighed and plasticized. Then, in the injection cylinder, the injection screw is advanced by a moving amount corresponding to the amount of the molten resin to be filled in each cavity, so that the molten resin obtained by collectively measuring and plasticizing the molten resin material is transferred to a plurality of cavities. Injection filling in order.
特許文献1に記載された技術においては、複数のキャビティに充填する量の溶融樹脂材料を一括して計量・可塑化した溶融樹脂を、射出シリンダ内で前進させた射出スクリュにより、複数のキャビティへ順番に射出充填している。
しかしながら、射出スクリュを射出シリンダ内で前進させる際には、金型温度の変化や、溶融樹脂の温度や密度の変化、射出スクリュの前進時に発生する慣性等により、射出スクリュの前進速度が不安定となるおそれがある。
In the technique described in Patent Document 1, a molten resin obtained by collectively measuring and plasticizing an amount of molten resin material filled in a plurality of cavities is injected into a plurality of cavities by an injection screw that is advanced in an injection cylinder. Injection filling in order.
However, when the injection screw is advanced in the injection cylinder, the advancement speed of the injection screw is unstable due to changes in the mold temperature, changes in the temperature and density of the molten resin, inertia generated when the injection screw is advanced, etc. There is a risk of becoming.
したがって、特許文献1に記載された技術では、複数のキャビティへ各個に射出充填する溶融樹脂の量が安定せず、適切な量の溶融樹脂がキャビティ内へ射出充填されない可能性がある。
このように、従来の技術においては、キャビティ内で成形される成形品の品質低下を十分に抑制することが困難であった。
Therefore, in the technique described in Patent Document 1, the amount of molten resin injected and filled into a plurality of cavities is not stable, and an appropriate amount of molten resin may not be injected and filled into the cavity.
As described above, in the conventional technique, it is difficult to sufficiently suppress the deterioration of the quality of the molded product molded in the cavity.
本発明の課題は、複数のキャビティを有する金型を用いて行なう射出成形において、成形品の品質をより向上させることである。 An object of the present invention is to further improve the quality of a molded product in injection molding performed using a mold having a plurality of cavities.
以上の課題を解決するため、本発明の一態様に係る射出成形装置は、
溶融樹脂が射出充填される複数のキャビティ(例えば、図2のキャビティ26a、26b)と、当該複数のキャビティと連通する複数の溶融樹脂通路(例えば、図2の溶融樹脂通路24a、24b)と、を有する射出成形金型(例えば、図1の射出成形金型4)と、溶融樹脂材料を計量・可塑化した溶融樹脂を前記射出成形金型へ射出充填する樹脂射出装置(例えば、図2の樹脂射出装置6)と、前記樹脂射出装置が前記射出成形金型へ射出充填した溶融樹脂が前記複数のキャビティのうち選択したキャビティへ射出充填されるように、前記複数の溶融樹脂通路を開閉する溶融樹脂通路開閉機構(例えば、図2のバルブピン18、バルブピン駆動部20、バルブピン制御部22)と、前記複数のキャビティのうち選択した一つのキャビティへの一回の充填量に応じた溶融樹脂材料を計量・可塑化するように前記樹脂射出装置を制御し、さらに、前記選択した一つのキャビティへの一回の充填量に応じた溶融樹脂材料を計量・可塑化した溶融樹脂が選択した一つのキャビティへ射出充填されるように前記溶融樹脂通路開閉機構を制御する射出成形制御装置(例えば、図2の射出成形制御装置8)と、を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, an injection molding apparatus according to an aspect of the present invention includes:
A plurality of cavities (for example,
このような構成により、選択した成形品を一個のみ製造するために必要な量の溶融樹脂をキャビティ内へ射出充填して、キャビティ内へ射出充填される溶融樹脂の量を正確な量とすることが可能となる。
このため、キャビティ内で成形される成形品の品質低下を十分に抑制することが可能となり、複数のキャビティを有する金型を用いて行なう射出成形において、成形品の品質をより向上させることが可能となる。
With such a configuration, the amount of molten resin required to produce only one selected molded product is injected and filled into the cavity, and the amount of molten resin injected and filled into the cavity is made accurate. Is possible.
For this reason, it is possible to sufficiently suppress the deterioration of the quality of the molded product molded in the cavity, and the quality of the molded product can be further improved in injection molding performed using a mold having a plurality of cavities. It becomes.
また、本発明の一態様に係る射出成形方法は、
溶融樹脂が射出充填される複数のキャビティのうち選択した一つのキャビティへの一回の充填量に応じた溶融樹脂材料を計量・可塑化した溶融樹脂を、前記選択した一つのキャビティに射出充填することを特徴としている。
In addition, an injection molding method according to an aspect of the present invention includes:
Injecting and filling the selected one cavity with a molten resin obtained by measuring and plasticizing a molten resin material corresponding to a single filling amount in a selected cavity among a plurality of cavities in which the molten resin is injected and filled. It is characterized by that.
このような構成により、選択した成形品を一個のみ製造するために必要な量の溶融樹脂をキャビティ内へ射出充填して、キャビティ内へ射出充填される溶融樹脂の量を正確な量とすることが可能となる。 With such a configuration, the amount of molten resin required to produce only one selected molded product is injected and filled into the cavity, and the amount of molten resin injected and filled into the cavity is made accurate. Is possible.
このため、キャビティ内で成形される成形品の品質低下を十分に抑制することが可能となり、複数のキャビティを有する金型を用いて行なう射出成形において、成形品の品質をより向上させることが可能となる。 For this reason, it is possible to sufficiently suppress the deterioration of the quality of the molded product molded in the cavity, and the quality of the molded product can be further improved in injection molding performed using a mold having a plurality of cavities. It becomes.
以下、図面を用いて、本発明に係る射出成形装置及び射出成形方法の、実施の形態(実施形態)を説明する。 Hereinafter, embodiments (embodiments) of an injection molding apparatus and an injection molding method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第一実施形態)
(構成)
まず、図1から図3を用いて、第一実施形態における、射出成形装置の構成について説明する。
図1は、射出成形装置1の概略構成を示す図である。また、図2は、図1のII−II線断面図である。
(First embodiment)
(Constitution)
First, the configuration of the injection molding apparatus in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an injection molding apparatus 1. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
図1中に示すように、射出成形装置1は、材料となる溶融樹脂の量及び形状がそれぞれ異なる、四種類の成形品2a〜2dを、溶融樹脂を材料として用いた射出成形により製造する装置である。なお、第一実施形態では、一例として、四種類の成形品2a〜2dが、大きさ(外径)がそれぞれ異なる歯車である場合について説明するが、射出成形装置1の構成は、複数種類の成形品2を製造する構成であればよく、材料となる溶融樹脂の量または形状を限定するものではない。
As shown in FIG. 1, an injection molding apparatus 1 is an apparatus for manufacturing four types of
また、図1及び図2中に示すように、射出成形装置1は、射出成形金型4と、樹脂射出装置6と、射出成形制御装置8を備えている。なお、図1中では、説明のために、樹脂射出装置6及び射出成形制御装置8の図示を省略している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the injection molding device 1 includes an injection mold 4, a resin injection device 6, and an injection
射出成形金型4は、樹脂通路形成部10と、固定側金型部12と、可動側金型部14と、溶融樹脂受け入れ部16と、バルブピン18と、バルブピン駆動部20と、バルブピン制御部22を備えている。なお、図1中では、説明のために、固定側金型部12と、可動側金型部14と、バルブピン駆動部20及びバルブピン制御部22の図示を省略している。
The injection mold 4 includes a resin
樹脂通路形成部10は、その内部に、溶融樹脂の通路を構成する複数経路の溶融樹脂通路24を有している。なお、第一実施形態では、射出成形装置1の構成を、材料となる溶融樹脂の量及び形状がそれぞれ異なる、四種類の成形品2a〜2dを製造する構成としたため、樹脂通路形成部10の内部には、四経路の溶融樹脂通路24a〜24dが形成されている。
The resin
ここで、溶融樹脂通路24aは、成形品2aの材料となる溶融樹脂の通路を構成し、溶融樹脂通路24bは、成形品2bの材料となる溶融樹脂の通路を構成している。また、溶融樹脂通路24cは、成形品2cの材料となる溶融樹脂の通路を構成し、溶融樹脂通路24dは、成形品2dの材料となる溶融樹脂の通路を構成している。
なお、図2中には、四経路の溶融樹脂通路24a〜24dのうち、二経路の溶融樹脂通路24a、24bのみを示し、溶融樹脂通路24c、24dの図示を省略している。
Here, the
In FIG. 2, only two
各溶融樹脂通路24a〜24dの一端側は、樹脂通路形成部10内で合流して、溶融樹脂受け入れ部16と連通している。一方、各溶融樹脂通路24a〜24dの他端側は、それぞれ、溶融樹脂が射出充填される複数のキャビティ26に連通している。なお、キャビティ26に関する説明は、後述する。
One end side of each of the
また、樹脂通路形成部10の内部には、複数のヒーター28が配置されている。これらのヒーター28は、溶融樹脂通路24を加熱して、溶融樹脂通路24内に存在する溶融樹脂の硬化を抑制している。
固定側金型部12は、樹脂通路形成部10に固定されており、四種類の成形品2a〜2dの一部を成形するための、四箇所の固定側空隙部30a〜30dを有している。
A plurality of
The fixed-
ここで、固定側空隙部30aは、成形品2aの一部を成形するための空隙部を構成し、固定側空隙部30bは、成形品2bの一部を成形するための空隙部を構成している。また、固定側空隙部30cは、成形品2cの一部を成形するための空隙部を構成し、固定側空隙部30dは、成形品2dの一部を成形するための空隙部を構成している。
なお、図2中には、四箇所の固定側空隙部30a〜30dのうち、成形品2a、2bの一部を成形するための、二箇所の固定側空隙部30a、30bのみを示し、固定側空隙部30c、30dの図示を省略している。
Here, the fixed
In FIG. 2, only two fixed-
各固定側空隙部30a〜30dは、それぞれ、各溶融樹脂通路24a〜24dの他端側と連通している。
Each fixed side space |
可動側金型部14は、図示しないアクチュエータ等を備えており、固定側金型部12へ近づく方向または固定側金型部12から離れる方向へ移動可能に形成されている。
また、可動側金型部14は、四種類の成形品2a〜2dのうち、四箇所の固定側空隙部30a〜30dにより成形される部分以外を成形するための、四箇所の可動側空隙部32a〜32dを有している。
The movable
Further, the movable
ここで、可動側空隙部32aは、成形品2aのうち、固定側空隙部30aにより成形される部分以外を成形するための空隙部を構成し、可動側空隙部32bは、成形品2bのうち、固定側空隙部30bにより成形される部分以外を成形するための空隙部を構成している。また、可動側空隙部32cは、成形品2cのうち、固定側空隙部30cにより成形される部分以外を成形するための空隙部を構成し、可動側空隙部32dは、成形品2dのうち、固定側空隙部30dにより成形される部分以外を成形するための空隙部を構成している。
Here, the movable
なお、図2中には、四箇所の可動側空隙部32a〜32dのうち、成形品2a、2bの一部を成形するための、二箇所の可動側空隙部32a、32bのみを示し、可動側空隙部32c、32dの図示を省略している。
FIG. 2 shows only two
可動側金型部14の移動は、射出成形制御装置8が出力する制御信号に応じて行なう。
また、特に図示しないが、可動側金型部14は、可動側空隙部32内に突出可能なエジェクタを有している。このエジェクタは、可動側空隙部32内に突出していない状態が通常の状態である。
The
Although not particularly shown, the
また、図2中には、可動側金型部14と固定側金型部12が接触している状態を示している。この状態では、図2中に示すように、互いに対応する固定側空隙部30と可動側空隙部32は、成形品2の形状に応じた空隙部であるキャビティ26を形成している。
ここで、第一実施形態では、射出成形装置1の構成を、材料となる溶融樹脂の量及び形状がそれぞれ異なる、四種類の成形品2a〜2dを製造する構成としたため、固定側金型部12及び可動側金型部14により、四つのキャビティ26が形成される構成となる。すなわち、射出成形金型4は、溶融樹脂の充填量がそれぞれ異なる複数のキャビティ26を有している。
Further, FIG. 2 shows a state where the
Here, in 1st embodiment, since the structure of the injection molding apparatus 1 was set as the structure which manufactures four types of molded
また、キャビティ26aは、成形品2aの形状に応じた空隙部であり、キャビティ26bは、成形品2bの形状に応じた空隙部である。また、キャビティ26cは、成形品2cの形状に応じた空隙部であり、キャビティ26dは、成形品2dの形状に応じた空隙部である。
なお、図2中には、四つのキャビティ26a〜26dのうち、成形品2a、2bを成形するための、二つのキャビティ26a、26bのみを示し、キャビティ26c、26dの図示を省略している。
Moreover, the
In FIG. 2, only two
溶融樹脂受け入れ部16は、樹脂通路形成部10に取り付けられており、その内部に、受け入れ側通路16aを有している。
受け入れ側通路16aの一端は、各溶融樹脂通路24a〜24dの一端側と連通しており、受け入れ側通路16aの他端は、樹脂射出装置6が連結されている。すなわち、受け入れ側通路16aは、樹脂射出装置6から各溶融樹脂通路24a〜24dへの、溶融樹脂の通路を構成している。
The molten
One end of the
バルブピン18は、棒状の部材であり、溶融樹脂通路24を開閉する部材である。なお、第一実施形態では、樹脂通路形成部10の内部に、四経路の溶融樹脂通路24a〜24dが形成されているため、射出成形装置1の構成は、四つのバルブピン18a〜18dを備えた構成となっている。
The valve pin 18 is a rod-shaped member and is a member that opens and closes the molten resin passage 24. In the first embodiment, since four paths of the
各バルブピン18a〜18dの一端側は、樹脂通路形成部10内へ挿通されて、各溶融樹脂通路24a〜24d内へ配置されている。なお、図2中には、バルブピン18aが溶融樹脂通路24aを閉塞し、バルブピン18bが溶融樹脂通路24bを閉塞している状態を示している。
One end side of each
一方、各バルブピン18a〜18dの他端側は、樹脂通路形成部10の外部において、それぞれ、バルブピン駆動部20に連結されている。
バルブピン駆動部20は、油圧シリンダ等を備えており、バルブピン制御部22が出力する制御信号に応じて、バルブピン18を軸方向へ移動可能に形成されている。なお、第一実施形態では、射出成形装置1の構成が、四つのバルブピン18a〜18dの他端側がそれぞれ連結される、四つのバルブピン駆動部20を備えた構成となっている。
On the other hand, the other end sides of the valve pins 18 a to 18 d are connected to the valve pin driving unit 20 outside the resin
The valve pin driving unit 20 includes a hydraulic cylinder or the like, and is configured to be able to move the valve pin 18 in the axial direction in accordance with a control signal output from the valve
ここで、バルブピン駆動部20aには、バルブピン18aの他端側が連結され、バルブピン駆動部20bには、バルブピン18bの他端側が連結される。また、バルブピン駆動部20cには、バルブピン18cの他端側が連結され、バルブピン駆動部20dには、バルブピン18dの他端側が連結される。
Here, the other end side of the
なお、図2中には、四つのバルブピン駆動部20a〜20dのうち、バルブピン18a、18bの他端側がそれぞれ連結される、二つのバルブピン駆動部20a、20bのみを示し、バルブピン駆動部20c、20dの図示を省略している。
FIG. 2 shows only two valve
バルブピン制御部22は、射出成形制御装置8が出力する制御信号に応じて、バルブピン駆動部20を駆動させる。
樹脂射出装置6は、射出成形制御装置8が出力する制御信号に応じて、溶融樹脂材料(固形樹脂材料等)を計量・可塑化し、この計量・可塑化した溶融樹脂を、樹脂通路形成部10へ射出する装置である。
The valve
The resin injection device 6 measures and plasticizes a molten resin material (solid resin material or the like) in accordance with a control signal output from the injection
以下、図1及び図2を参照しつつ、図3を用いて、樹脂射出装置6の具体的な構成について説明する。
図3は、樹脂射出装置6の概略構成を示す図である。なお、図3中に示す樹脂射出装置6の構成は、一例であり、樹脂射出装置6の構成は、これに限定されるものではない。
Hereinafter, a specific configuration of the resin injection device 6 will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and FIG. 3.
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the resin injection device 6. In addition, the structure of the resin injection apparatus 6 shown in FIG. 3 is an example, and the structure of the resin injection apparatus 6 is not limited to this.
図3中に示すように、樹脂射出装置6は、射出シリンダ34と、射出スクリュ36と、スクリュ駆動モータ38と、固定フレーム40と、移動フレーム42と、ボールねじ回転モータ44と、スクリュ位置センサ46を備えている。
As shown in FIG. 3, the resin injection device 6 includes an
射出シリンダ34は、略円筒状に形成されており、先端側が溶融樹脂受け入れ部16に接続された状態で、その内部と受け入れ側通路16aが連通している。
また、射出シリンダ34の外周面には、図示しないホッパが取り付けられており、このホッパ内には、溶融樹脂材料(固形樹脂材料等)が投入される。
射出スクリュ36は、射出シリンダ34内へ、射出シリンダ34の基端側から挿入されており、射出シリンダ34と相対移動可能に配置されている。
The
A hopper (not shown) is attached to the outer peripheral surface of the
The
スクリュ駆動モータ38は、射出スクリュ36を回転させるモータであり、射出成形制御装置8が出力する制御信号に応じて駆動する。
固定フレーム40は、射出シリンダ34と一体に構成されており、ボールねじナット48が取り付けられている。
移動フレーム42は、図示しない基台上に配置されており、スクリュ駆動モータ38と、ボールねじ軸50が取り付けられている。
The
The fixed
The moving
ボールねじ軸50は、軸を射出スクリュ36の軸と平行に配置されており、移動フレーム42に対して、回転可能に、軸方向を拘束して取り付けられている。
ボールねじ回転モータ44は、ボールねじ軸50を回転駆動するモータであり、射出成形制御装置8が出力する制御信号に応じて駆動する。そして、ボールねじ回転モータ44によりボールねじ軸50を回転駆動させると、このボールねじ軸50がボールねじナット48と相対移動して、射出スクリュ36が射出シリンダ34内を前進または後退する。
The ball screw
The ball
スクリュ位置センサ46は、移動フレーム42に設置されており、射出スクリュ36の移動量(前進量及び後退量)を検出し、この検出した移動量を含む情報信号を、射出成形制御装置8へ出力する。
なお、射出スクリュ36の位置を検出する際には、このようなスクリュ位置センサ46以外に、射出シリンダ34内における溶融樹脂の密度を検出可能なセンサを用い、射出シリンダ34内における溶融樹脂の密度をフィードバックして行なってもよい。
The
When detecting the position of the
以下、図1から図3を用いて、射出成形制御装置8の構成について説明する。
射出成形制御装置8は、製造する成形品2の種類及び個数に応じて、可動側金型部14、バルブピン制御部22及び樹脂射出装置6を制御するための制御命令を含む制御信号を生成する。そして、これらの生成した制御信号を、可動側金型部14、バルブピン制御部22及び樹脂射出装置6へ出力する。
Hereinafter, the configuration of the injection
The injection
具体的な例としては、製造する成形品2が成形品2aであり、その個数が三個である場合、以下に示す制御を行なう。
As a specific example, when the molded
(a).複数のキャビティ26から、成形品2aを成形するためのキャビティ26aを選択し、このキャビティ26aへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化を行なう制御信号を生成し、この生成した制御信号を樹脂射出装置6へ出力する。
(A). A
ここで、キャビティ26aへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化を行なう制御信号を生成する際には、スクリュ位置センサ46が出力した情報信号に基づき、射出スクリュ36の後退量を演算する。そして、この演算した射出スクリュ36の後退量に基づき、射出スクリュ36を後退させるための制御信号を生成する。
また、射出成形制御装置8には、予め、成形品2a〜2dに応じた各キャビティ26a〜26dへの一回の充填量を記憶させておく。
Here, when generating a control signal for measuring and plasticizing the molten resin material in accordance with a single filling amount into the
The injection
(b).可動側金型部14を固定側金型部12と接触させる制御信号を、可動側金型部14へ出力する。
(c).四経路の溶融樹脂通路24a〜24dのうち、溶融樹脂通路24aのみを開放するとともに、その他の溶融樹脂通路24b〜24dを閉塞する制御信号を生成し、この生成した制御信号をバルブピン制御部22へ出力する。
(B). A control signal for bringing the
(C). Among the four paths of the
(d).キャビティ26aへ一回のみ射出充填する溶融樹脂を、成形品2aに応じた速度(充填速度)及び圧力(充填圧)で溶融樹脂通路24aへ射出する制御信号を生成し、この生成した制御信号を樹脂射出装置6へ出力する。
(D). A control signal for injecting the molten resin that is injected and filled into the
ここで、溶融樹脂を、成形品2aに応じた充填速度及び充填圧で溶融樹脂通路24aへ射出する制御信号を生成する際には、スクリュ位置センサ46が出力した情報信号に基づき、射出スクリュ36の前進量及び前進速度を演算する。そして、この演算した射出スクリュ36の前進量及び前進速度に基づき、射出スクリュ36を前進させるための制御信号を生成する。
また、射出成形制御装置8には、予め、各成形品2a〜2dに応じた速度(充填速度)及び圧力(充填圧)を記憶させておく。
Here, when generating a control signal for injecting the molten resin to the
The injection
(e).成形品2aに応じた充填後の圧力を溶融樹脂通路24aへ加圧する制御信号を生成し、この生成した制御信号を、成形品2aに応じた加圧時間の間、樹脂射出装置6へ出力する。
ここで、射出成形制御装置8には、予め、各成形品2a〜2dに応じた充填後の圧力を記憶させておく。
(E). A control signal for pressurizing the pressure after filling corresponding to the molded
Here, the injection
(f).溶融樹脂通路24aを閉塞する制御信号を生成し、この生成した制御信号をバルブピン制御部22へ出力する。
(g).可動側金型部14を固定側金型部12から離れる方向へ移動させる制御信号を、キャビティ26aへ射出充填した溶融樹脂を硬化させるために必要な保圧・冷却時間に応じて、可動側金型部14へ出力する。
(F). A control signal for closing the
(G). A control signal for moving the movable
ここで、射出成形制御装置8には、予め、各キャビティ26a〜26dへ射出充填した溶融樹脂を硬化させるために必要な保圧・冷却時間を記憶させておく。
そして、上記(a)〜(g)の制御を、成形品2aを製造する個数(三個)に対応して、三回繰り返す。
Here, the injection
And the control of said (a)-(g) is repeated 3 times corresponding to the number (three) which manufactures the molded
(動作)
次に、図1から図3を参照しつつ、図4を用いて、射出成形装置1の動作を説明する。
なお、第一実施形態では、製造する成形品2が、四種類の成形品2a〜2dのうち、成形品2aと成形品2bであり、成形品2aの個数が二個、成形品2bの個数が一個である場合について説明する。
(Operation)
Next, the operation of the injection molding apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG.
In the first embodiment, the molded
図4は、射出成形装置1を用いて成形品2を製造する際の、射出成形装置1の動作サイクルを示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation cycle of the injection molding apparatus 1 when the molded
図4中に示すように、成形品2a及び成形品2bを製造する際には、まず、ステップS1において、射出成形制御装置8が、キャビティ26aへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化を行なう制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号を樹脂射出装置6へ出力する。
As shown in FIG. 4, when the molded
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力された樹脂射出装置6では、入力された制御信号に基づき、スクリュ駆動モータ38及びボールねじ回転モータ44を駆動させて、射出スクリュ36を後退(S1に示す「射出スクリュ36後退」)させる。これにより、樹脂射出装置6において、キャビティ26aへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化(S1に示す「計量・可塑化(成形品2a用)」)が行なわれる。そして、溶融樹脂材料を計量・可塑化した溶融樹脂は、射出シリンダ34内において、射出スクリュ36よりも溶融樹脂受け入れ部16側に配置される。
In the resin injection device 6 to which the control signal output by the injection
ここで、溶融樹脂材料の計量・可塑化に伴う射出スクリュ36の後退は、溶融樹脂の射出充填に伴う射出スクリュ36の前進と異なり、速度や圧力の制限を受けること無く行なうことが可能である。このため、溶融樹脂材料の計量・可塑化に伴う射出スクリュ36の後退は、射出スクリュ36の移動状態が安定している状態で行なうことが可能となり、キャビティ26aへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化を、安定して行なうことが可能である。
Here, unlike the advance of the
ステップS1において射出スクリュ36が後退した後、ステップS2において、射出成形制御装置8が、可動側金型部14を固定側金型部12と接触させる制御信号を、可動側金型部14へ出力する。
After the
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力された可動側金型部14は、固定側金型部12側へ移動して固定側金型部12と接触し、成形品2aを成形するためのキャビティ26aを形成(S2に示す「型締め」)する。このとき、キャビティ26aと同様に、成形品2bを成形するためのキャビティ26bも形成(S2に示す「キャビティ26aと同じ」)される。
The
ステップS2においてキャビティ26aが形成された後、ステップS3において、射出成形制御装置8が、溶融樹脂通路24aのみを開放し、その他の溶融樹脂通路24b〜24dを閉塞する制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号をバルブピン制御部22へ出力する。
After the
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力されたバルブピン制御部22は、バルブピン18aを、溶融樹脂通路24aが開放(S3に示す「バルブピン18a:開」)されるように移動させる。これに加え、射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力されたバルブピン制御部22は、その他のバルブピン18b〜18dを、溶融樹脂通路24a以外が閉塞されるように移動させる。
The valve
ステップS3において溶融樹脂通路24aが開放された後、ステップS4において、射出成形制御装置8が、ステップS1において計量・可塑化した溶融樹脂を、成形品2aに応じた充填速度及び充填圧で溶融樹脂通路24aへ射出する制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号を樹脂射出装置6へ出力する。
After the
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力された樹脂射出装置6では、入力された制御信号に基づき、スクリュ駆動モータ38及びボールねじ回転モータ44を駆動させて、射出スクリュ36を前進(S4に示す「射出スクリュ36前進」)させる。これにより、キャビティ26a内へ溶融樹脂が射出充填(S4に示す「射出充填(成形品2a)」)される。
In the resin injection device 6 to which the control signal output from the injection
このとき、ステップS1において計量・可塑化した溶融樹脂は、キャビティ26aへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料を計量・可塑化した溶融樹脂であるため、成形品2aを一個のみ製造するために必要な量となっている。このため、射出スクリュ36を前進させる際には、射出スクリュ36の先端が射出シリンダ34の内壁と接触する位置まで、射出スクリュ36を前進させる。これにより、ステップS1において計量・可塑化し、射出シリンダ34内に配置されている全ての溶融樹脂を、受け入れ側通路16a及び溶融樹脂通路24aを介して、キャビティ26a内へ射出充填する。
At this time, since the molten resin measured and plasticized in step S1 is a molten resin obtained by measuring and plasticizing the molten resin material corresponding to one filling amount into the
したがって、バルブピン18、バルブピン駆動部20及びバルブピン制御部22は、樹脂射出装置6が射出成形金型4へ射出充填した溶融樹脂が複数のキャビティ24のうち選択したキャビティ24へ射出充填されるように、複数の溶融樹脂通路26を開閉する溶融樹脂通路開閉機構を形成している。
Therefore, the valve pin 18, the valve pin driving unit 20, and the valve
ステップS4において、キャビティ26a内へ、成形品2aを一個のみ製造するために必要な量の溶融樹脂が射出充填された後、ステップS5において、射出成形制御装置8が、溶融樹脂通路24aを閉塞する制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号をバルブピン制御部22へ出力する。
In step S4, after the amount of molten resin necessary for manufacturing only one molded
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力されたバルブピン制御部22は、バルブピン18aを、溶融樹脂通路24aが閉塞(S5に示す「バルブピン18a:閉」)されるように移動させる。
The valve
ステップS5において溶融樹脂通路24aが閉塞された後、ステップS6において、射出成形制御装置8が、キャビティ26bへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化を行なう制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号を樹脂射出装置6へ出力する。
After the
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力された樹脂射出装置6では、入力された制御信号に基づき、スクリュ駆動モータ38及びボールねじ回転モータ44を駆動させて、射出スクリュ36を後退(S6に示す「射出スクリュ36後退」)させる。これにより、樹脂射出装置6において、キャビティ26bへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化(S6に示す「計量・可塑化(成形品2b用)」)が行なわれる。
In the resin injection device 6 to which the control signal output from the injection
ここで、ステップS1と同様、溶融樹脂材料の計量・可塑化に伴う射出スクリュ36の後退は、射出スクリュ36の移動状態が安定している状態で行なうことが可能となっている。このため、キャビティ26bへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化を、安定して行なうことが可能である。
Here, as in step S1, the
また、ステップS6では、固定側金型部12と可動側金型部14は接触しており、ステップS2において形成されたキャビティ26a内では、ステップS4において射出充填された溶融樹脂の保圧及び冷却(S6に示す「保圧及び冷却」)が行なわれている。キャビティ26a内における溶融樹脂の保圧及び冷却は、射出充填した溶融樹脂が硬化して、成形品2aが成形されるまで継続する。
In step S6, the fixed
ステップS6において成形品2aが成形された後、ステップS7において、射出成形制御装置8が、可動側金型部14を固定側金型部12から離れる方向へ移動させる制御信号を、可動側金型部14へ出力する。
After the molded
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力された可動側金型部14は、固定側金型部12から離れる方向へ移動し、ステップS6において成形された成形品2aが配置されているキャビティ26aを開放(S7に示す「型開き」)する。このとき、キャビティ26aと同様に、キャビティ26bも開放(S7に示す「キャビティ26aと同じ」)される。
The
ステップS7においてキャビティ26aが開放された後、ステップS8において、可動側金型部14が有するエジェクタを可動側空隙部32a内に突出させて、キャビティ26aから成形品2aを突き出す(S8に示す「成形品2aの突き出し(エジェクタ)」)。なお、成形品2aの突き出しは、エジェクタを用いることなく、人力により行なってもよい。この場合、可動側金型部14の構成を、エジェクタを有していない構成としてもよい。これは、成形品2bに関しても同様である。
After the
ステップS8においてキャビティ26aから成形品2aを突き出した後、ステップS9において、図外のロボットにより、突き出した成形品2aを取り出す(S9に示す「成形品2aの取り出し(ロボット)」)。なお、成形品2aの取り出しは、ロボットを用いることなく、人力により行なってもよい。これは、成形品2bに関しても同様である。
After protruding the molded
ステップS9において成形品2aが取り出された後、ステップS10において、射出成形制御装置8が、可動側金型部14を固定側金型部12と接触させる制御信号を、可動側金型部14へ出力する。
After the molded
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力された可動側金型部14は、固定側金型部12側へ移動して固定側金型部12と接触し、成形品2aを成形するためのキャビティ26aを形成(S10に示す「型締め」)する。このとき、キャビティ26aと同様に、成形品2bを成形するためのキャビティ26bも形成(S10に示す「キャビティ26aと同じ」)される。
The
ステップS10においてキャビティ26bが形成された後、ステップS11において、射出成形制御装置8が、溶融樹脂通路24bのみを開放し、その他の溶融樹脂通路24a、24c、24dを閉塞する制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号をバルブピン制御部22へ出力する。
After the
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力されたバルブピン制御部22は、バルブピン18bを、溶融樹脂通路24bが開放(S11に示す「バルブピン18b:開」)されるように移動させる。これに加え、射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力されたバルブピン制御部22は、その他のバルブピン18a、18c、18dを、溶融樹脂通路24b以外が閉塞されるように移動させる。
The valve
ステップS11において溶融樹脂通路24bが開放された後、ステップS12において、射出成形制御装置8が、ステップS6において計量・可塑化した溶融樹脂を、成形品2bに応じた充填速度及び充填圧で溶融樹脂通路24bへ射出する制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号を樹脂射出装置6へ出力する。
After the
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力された樹脂射出装置6では、入力された制御信号に基づき、スクリュ駆動モータ38及びボールねじ回転モータ44を駆動させて、射出スクリュ36を前進(S12に示す「射出スクリュ36前進」)させる。これにより、キャビティ26b内へ、成形品2bを一個のみ製造するために必要な量の溶融樹脂が射出充填(S12に示す「射出充填(成形品2b)」)される。
In the resin injection device 6 to which the control signal output from the injection
このとき、ステップS4と同様の動作により、ステップS6において計量・可塑化し、射出シリンダ34内に配置されている全ての溶融樹脂を、受け入れ側通路16a及び溶融樹脂通路24bを介して、キャビティ26b内へ射出充填する。
At this time, by the same operation as in step S4, all the molten resin that has been weighed and plasticized in step S6 and arranged in the
ステップS12において、キャビティ26b内へ、成形品2bを一個のみ製造するために必要な量の溶融樹脂が射出充填された後、ステップS13において、射出成形制御装置8が、溶融樹脂通路24bを閉塞する制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号をバルブピン制御部22へ出力する。
In step S12, after the amount of molten resin necessary for manufacturing only one molded
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力されたバルブピン制御部22は、バルブピン18bを、溶融樹脂通路24bが閉塞(S13に示す「バルブピン18b:閉」)されるように移動させる。
The valve
ステップS13において溶融樹脂通路24bが閉塞された後、ステップS14において、射出成形制御装置8が、キャビティ26aへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化を行なう制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号を樹脂射出装置6へ出力する。
After the
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力された樹脂射出装置6では、入力された制御信号に基づき、スクリュ駆動モータ38及びボールねじ回転モータ44を駆動させて、射出スクリュ36を後退(S14に示す「射出スクリュ36後退」)させる。これにより、樹脂射出装置6において、キャビティ26aへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化(S14に示す「計量・可塑化(成形品2a用)」)が行なわれる。
In the resin injection device 6 to which the control signal output from the injection
ここで、ステップS14では、固定側金型部12と可動側金型部14は接触しており、ステップS10において形成されたキャビティ26b内では、ステップS12において射出充填された溶融樹脂の保圧及び冷却(S14に示す「保圧及び冷却」)が行なわれている。キャビティ26b内における溶融樹脂の保圧及び冷却は、溶融樹脂が硬化して、成形品2bが成形されるまで継続する。
Here, in step S14, the fixed
ステップS14において成形品2bが成形された後、ステップS15において、射出成形制御装置8が、可動側金型部14を固定側金型部12から離れる方向へ移動させる制御信号を、可動側金型部14へ出力する。
After the molded
射出成形制御装置8が出力した制御信号が入力された可動側金型部14は、固定側金型部12から離れる方向へ移動し、ステップS14において成形された成形品2bが配置されているキャビティ26bを開放(S15に示す「型開き」)する。このとき、キャビティ26bと同様に、キャビティ26aも開放(S15に示す「キャビティ26bと同じ」)される。
The
ステップS15においてキャビティ26bが開放された後、ステップS16において、可動側金型部14が有するエジェクタを可動側空隙部32b内に突出させて、キャビティ26bから成形品2bを突き出す(S16に示す「成形品2bの突き出し(エジェクタ)」)。
After the
ステップS16においてキャビティ26bから成形品2bを突き出した後、ステップS17において、図外のロボットにより、突き出した成形品2bを取り出す(S17に示す「成形品2bの取り出し(ロボット)」)。
After protruding the molded
ステップS17以降の動作は、上述したステップS6における、キャビティ26bへの、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化を行なわない点を除き、上述したステップS2からS9と同様であるため、その説明及び図示を省略する。
上述した動作を行なうことにより、二個の成形品2aと、一個の成形品2bが製造される。
The operations after Step S17 are the same as Steps S2 to S9 described above except that the measurement and plasticization of the molten resin material corresponding to the filling amount in the
By performing the above-described operation, two molded
以上のように、第一実施形態に係る射出成形装置1は、選択した成形品2を製造する際に、選択した成形品2を成形するキャビティ26への、一回の充填量に応じた溶融樹脂材料の計量・可塑化を行なう。そして、この計量・可塑化した溶融樹脂を、成形品2を成形するためのキャビティ26内へ射出充填する。
As described above, when the injection molding apparatus 1 according to the first embodiment manufactures the selected molded
そのため、本発明では、溶融樹脂をキャビティ26内へ射出充填する際の、射出スクリュの移動状態に関係無く、適切な量の溶融樹脂をキャビティ26内へ射出充填することが可能となる。 Therefore, in the present invention, an appropriate amount of molten resin can be injected and filled into the cavity 26 regardless of the state of movement of the injection screw when the molten resin is injected and filled into the cavity 26.
すなわち、本発明では、選択した成形品2を一個のみ製造するために必要な量の溶融樹脂をキャビティ26内へ射出充填して、キャビティ26内へ射出充填される溶融樹脂の量を正確な量とすることが可能となる。
したがって、キャビティ26内へ射出充填される溶融樹脂の量が適切な量より少ない場合に、成形品2に発生するヒケ等を、減少させることが可能となる。
That is, in the present invention, an amount of molten resin necessary for manufacturing only one selected molded
Therefore, when the amount of the molten resin injected and filled into the cavity 26 is smaller than an appropriate amount, sink marks and the like generated in the molded
これにより、本発明では、キャビティ26内で成形される成形品2の品質低下を十分に抑制することが可能となるため、複数のキャビティ26を有する金型を用いて行なう射出成形において、成形品2の品質をより向上させることが可能となる。
Accordingly, in the present invention, it is possible to sufficiently suppress the quality deterioration of the molded
また、本発明では、溶融樹脂の充填量がそれぞれ異なる複数のキャビティ26を有する一つの金型(射出成形金型4)において、選択した所望の成形品2を、所望の個数で製造することが容易となる。
Further, in the present invention, a selected desired molded
これにより、本発明では、例えば、一種類の成形品2が多数必要であるとともに、その他の種類の成形品2が、それぞれ、一個のみ必要である場合において、成形品2の品質低下を十分に抑制するとともに、所望の成形品2を効率良く製造することが可能となる。
そのため、本発明は、特に、射出成形金型4の付近で製造した複数の成形品2を組み立てて、複数の成形品2からなる製品を作製する場合に適用することにより、作業効率を向上させることが可能となる。
Accordingly, in the present invention, for example, when one type of molded
Therefore, the present invention improves the working efficiency by applying to the case where a plurality of molded
また、本発明では、キャビティ26内へ射出充填される溶融樹脂の量が正確な量となるため、キャビティ26内へ射出充填される溶融樹脂の量が適切な量より多い場合(オーバーシュート)に発生する廃棄部分を、減少させることが可能になる。 In the present invention, since the amount of molten resin injected and filled into the cavity 26 is an accurate amount, the amount of molten resin injected and filled into the cavity 26 is larger than an appropriate amount (overshoot). It is possible to reduce the amount of waste generated.
これにより、本発明では、成形品2の製造に関する、歩留まりを向上させることが可能となり、成形品2の製造に関するコストの増加を抑制することが可能となる。
Thereby, in this invention, it becomes possible to improve the yield regarding manufacture of the molded
また、本発明では、複数個の成形品2を製造する際に、一つの成形品2を成形するためのキャビティ26へ溶融樹脂を射出充填した後に、次の成形品2を成形するためのキャビティ26へ射出充填する溶融樹脂材料の計量・可塑化を行なっている。
そのため、本発明では、複数個の成形品2を製造する際に、一括して溶融樹脂材料を計量・可塑化する構成と比較して、溶融樹脂に硬化した成分が含まれることを抑制して、成形品2の品質をより向上させることが可能となる。
Further, in the present invention, when a plurality of molded
Therefore, in the present invention, when a plurality of molded
これは、複数個の成形品2を製造する際に、一括して溶融樹脂材料を計量・可塑化する構成では、遅い順番で溶融樹脂が射出充填されるキャビティ26に、時間の経過や温度の低下による滞留によって硬化した成分を含む溶融樹脂が射出充填されるおそれがある。しかしながら、本発明であれば、溶融樹脂の通路(溶融樹脂通路24)における、溶融樹脂の滞留時間を短縮することが可能となるためである。
This is because when a plurality of molded
(第二実施形態)
第一実施形態においては、射出成形装置1の構成を、樹脂射出装置6を一つのみ備えた構成としたが、これに限定するものではなく、射出成形装置1の構成を、複数の樹脂射出装置6を備えた構成としてもよい。
(Second embodiment)
In 1st embodiment, although the structure of the injection molding apparatus 1 was set as the structure provided with only the resin injection apparatus 6, it is not limited to this, The structure of the injection molding apparatus 1 is made into several resin injection. It is good also as a structure provided with the apparatus 6. FIG.
具体的な例としては、射出成形装置1の構成を、二つの樹脂射出装置6を備えた構成とし、これらの樹脂射出装置6では、それぞれ、ホッパ内に投入する溶融樹脂材料のうち、溶融樹脂を着色する材料(顔料)を異ならせる。これにより、二つの樹脂射出装置6において、計量・可塑化して樹脂通路形成部10へ射出する溶融樹脂の色を、互いに異ならせる(例えば、白色と黒色等)。
As a specific example, the configuration of the injection molding device 1 is configured to include two resin injection devices 6, and in each of these resin injection devices 6, a molten resin out of a molten resin material to be put into a hopper, respectively. Different materials (pigments) are used. Thereby, in the two resin injection apparatuses 6, the color of the molten resin measured and plasticized and injected to the resin
このような構成の射出成形装置1を用いて、成形品2を製造する場合、例えば、一つのキャビティ26に白色の溶融樹脂を射出充填し、残りのキャビティ26に黒色の溶融樹脂を射出充填する。これにより、一つの射出成形装置1において、色の異なる複数の成形品2を製造することが可能となる。
When the molded
これ以外にも、他のキャビティ26で成形した白色の成形品2を、容積の大きい他のキャビティ26内へ配置し、この容積の大きいキャビティ26内へ黒色の溶融樹脂を射出充填してもよい。これにより、一つの射出成形装置1において、色の異なる部分を有する成形品2を製造することが可能となる。この場合、射出成形制御装置8は、容積の大きいキャビティ26内へ射出充填する溶融樹脂の計量・可塑化を行なう制御信号を生成する際に、容積の大きいキャビティ26の容積と、他のキャビティ26の容積との差を考慮して、制御信号を生成する。
In addition to this, the white molded
1 射出成形装置、2 成形品、4 射出成形金型、6 樹脂射出装置、8 射出成形制御装置、10 樹脂通路形成部、12 固定側金型部、14 可動側金型部、16 溶融樹脂受け入れ部、16a 受け入れ側通路、18 バルブピン、20 バルブピン駆動部、22 バルブピン制御部、24 溶融樹脂通路、26 キャビティ、28 ヒーター、30 固定側空隙部、32 可動側空隙部、34 射出シリンダ、36 射出スクリュ、38 スクリュ駆動モータ、40 固定フレーム、42 移動フレーム、44 ボールねじ回転モータ、46 スクリュ位置センサ、48 ボールねじナット、50 ボールねじ軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection molding apparatus, 2 Molded article, 4 Injection mold, 6 Resin injection apparatus, 8 Injection molding control apparatus, 10 Resin passage formation part, 12 Fixed side mold part, 14 Movable side mold part, 16 Melt resin acceptance Part, 16a receiving side passage, 18 valve pin, 20 valve pin driving part, 22 valve pin control part, 24 molten resin passage, 26 cavity, 28 heater, 30 fixed side gap part, 32 movable side gap part, 34 injection cylinder, 36 injection screw , 38 Screw drive motor, 40 Fixed frame, 42 Moving frame, 44 Ball screw rotation motor, 46 Screw position sensor, 48 Ball screw nut, 50 Ball screw shaft
Claims (2)
溶融樹脂材料を計量・可塑化した溶融樹脂を前記射出成形金型へ射出充填する樹脂射出装置と、
前記樹脂射出装置が前記射出成形金型へ射出充填した溶融樹脂が前記複数のキャビティのうち選択したキャビティへ射出充填されるように、前記複数の溶融樹脂通路を開閉する溶融樹脂通路開閉機構と、
前記複数のキャビティのうち選択した一つのキャビティへの一回の充填量に応じた溶融樹脂材料を計量・可塑化するように前記樹脂射出装置を制御し、さらに、前記選択した一つのキャビティへの一回の充填量に応じた溶融樹脂材料を計量・可塑化した溶融樹脂が選択した一つのキャビティへ射出充填されるように前記溶融樹脂通路開閉機構を制御する射出成形制御装置と、を備えることを特徴とする射出成形装置。 An injection mold having a plurality of cavities in which molten resin is injected and filled, and a plurality of molten resin passages communicating with the plurality of cavities;
A resin injection device for injecting and filling molten resin obtained by measuring and plasticizing a molten resin material into the injection mold,
A molten resin passage opening and closing mechanism for opening and closing the plurality of molten resin passages so that the molten resin injected and filled into the injection mold by the resin injection device is injected and filled into a selected cavity among the plurality of cavities;
The resin injection device is controlled so as to meter and plasticize the molten resin material according to a single filling amount in the selected one of the plurality of cavities, and further to the selected one cavity. An injection molding control device that controls the molten resin passage opening and closing mechanism so that a molten resin obtained by measuring and plasticizing a molten resin material corresponding to a single filling amount is injected and filled into one selected cavity. An injection molding apparatus characterized by.
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